SU828356A1

SU828356A1 - Ac electric drive

Info

Publication number: SU828356A1
Application number: SU792786899A
Authority: SU
Inventors: Иван Яковлевич Довганюк; Виталий Аркадьевич Ерухимович; Михаил Иванович Жучков; Борис Петрович Климов; Сергей Орестович Кривицкий; Олег Федорович Никитин; Татьяна Васильевна Плотникова; Юрий Гевондович Шакарян; Юрий Львович Шинднес; Исаак Израилевич Эпштейн
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4485; Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Электроэнергетики
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1981-05-07

Description

1one

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к системам управлени электроприводом переменного тока, построенного на базе машины двойного питани и преобразовател частоты с непосредственной св зью , и может быть использовано дл регулировани числа оборотов двигател относительно его синхронной скорости и электромагнитного момента в тех случа х, когда предъ вл ютс повышенные требовани к качеству переходных процессов в электроприводе , особенно при наличии колебаний напр жени в питаюпд,ей сети.The invention relates to electrical engineering, in particular, to AC drive control systems based on a dual power supply machine and a frequency converter with direct coupling, and can be used to regulate the engine speed with respect to its synchronous speed and electromagnetic moment in those cases where There are increased requirements for the quality of transients in the electric drive, especially in the presence of voltage fluctuations in the power supply network.

Известен электропривод переменного тока 1, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, статорные обмотки которого соединены с питаюпи,ей сетью, а кажда фаза роторной обмотки присоединена к тиристорному преобразователю частоты с регул тором фазных токов ротора, датчики тока и напр жени статора, датчик реактивного тока статора и тока ротора , датчики скорости вращени и углового положени ротора, установленные на валу двигател , регул тор, содержащий два канала формировани переменных режима, один из которых содержит регул тор реактивного тока статора, выход которого соединен с первым входом преобразовател координат, а вход - с выходом первогоAn alternating current drive 1 is known, which contains a phase-rotor asynchronous motor, the stator windings of which are connected to a power supply network, and each phase of the rotor winding is connected to a thyristor frequency converter with a rotor phase current regulator, current sensors and stator voltage, reactive current sensor stator and rotor current, rotational speed and angular position sensors of the rotor mounted on the motor shaft, a regulator containing two channels for the formation of variable modes, one of which contains adjustable op reactive current of the stator, the output of which is connected to the first input of the coordinate converter, and the input - to the output of the first

элемента сравнени , входы которого присоединены к выходам задатчика и датчика реактивного тока статора, второй канал регулировани , содержит регул тор скоростиthe comparison element, the inputs of which are connected to the outputs of the generator and sensor of the reactive current of the stator, the second control channel contains a speed controller

вращени ротора, вход которого соединен с выходом второго элемента сравнени , входы которого присоединены к задатчику и датчику скорости вращени ротора, а выход регул тора скорости соединен черезrotation of the rotor, the input of which is connected to the output of the second reference element, the inputs of which are connected to the setpoint and the speed sensor of the rotation of the rotor, and the output of the speed controller is connected through

блок делени с вторым входом преобразовател координат, третий вход которого соединен с выходом блока выделени низкой частоты, первый вход которого соединен с выходом датчика углового положени the division unit with the second input of the coordinate converter, the third input of which is connected to the output of the low-frequency allocation unit, the first input of which is connected to the output of the angular position sensor

ротора, а трехфазный выход преобразовател координат соеднен с трехфазным входом регул тора фазных токов ротора.the rotor, and the three-phase output of the coordinate converter is connected to the three-phase input of the rotor phase current regulator.

Однако известное устройство обладает следующими недостатками:However, the known device has the following disadvantages:

сложностью аппаратурной реализации, вызванной применением датчиков Холла и преобразователем координат с источником опорных гармонических сигналов, нормированных по амплитуде, в канале формировани сигналов обратных св зей по реактивному току и потокосцеплению статора.the complexity of the hardware implementation caused by the use of Hall sensors and a coordinate transducer with a source of reference harmonic signals, normalized in amplitude, in the channel for generating feedback signals on reactive current and stator flux linkage.

Целью изобретени вл ютс упрощение и улучшение показателей качества регулировани .The aim of the invention is to simplify and improve the quality of regulation.

Указанна цель достигаетс тем, что в электропривод введены блоки формировани проекций вектора нотокосцеилени статора и квадрата его модул , иричем входы блока формировани проекций вектора потокосцеплени статора соединены с датчиками токов и напр жений статора, а его выход соединен с вторым входом блока выделени низкой частоты и с входом блока формировани квадрата модул вектора потокосцеплени статора, выход которого соединен с входом блока делени .This goal is achieved by introducing the projection vector of the stator notation and square of its module into the drive, and the inputs of the projection unit of the stator flux vector of the stator are connected to the stator current and voltage sensors, and its output is connected to the second input of the low frequency release unit and the input unit of the formation of the square module of the stator flux vector of the stator, the output of which is connected to the input of the division unit.

На чертеже изображена блок-схема электропривода .The drawing shows a block diagram of the drive.

Статор электродвигател 1 подключен к сети 2, а его ротор - к преобразователю 3 частоты. Блок 4 управлени преобразователем частоты через регул тор 5 фазных токов ротора, блок 6 преобразовани координат , регул тор 7 реактивного тока, блок 8 делени и регул тор 9 скорости вращени ротора соединен с блоками задающих сигиалов скорости и реактивного тока статора.The stator of the electric motor 1 is connected to the network 2, and its rotor is connected to the frequency converter 3. The frequency converter control unit 4 through the regulator 5 phase rotor currents, the coordinate conversion unit 6, the reactive current controller 7, the dividing unit 8 and the rotor speed regulator 9 are connected to the stator speed and reactive current blocks of the stator.

Вход обратной св зи регул тора 7 соединен с датчиком 10 реактивного тока статора , входы которого подсоединены к датчикам токов 11 и напр лсений 12 статора. Выход датчика 13 скорости вращени ротора соединен с входом второго элемента сравнени . Второй вход блока 8 соединен с выходом блока 14 формировани квадрата модул потокосцеплени , вход которого подключен к выходу блока 15 формировани проекций потокосцеплени статора на неподвижные оси координат, входы которого соедииепы с датчиками 11 и 12. К третьему входу (дл гармонических функций) блока 6 подсоединен выход блока 16 выделени низкой частоты, входы которого подключены к блоку 15 и датчику 17 углового положени ротора. Вход обратной св зи регул тора 5 фазных токов ротора соединен с датчиком 18 токов ротора. К второму входу блока 4 подключен блок 19 компенсирующих св зей.The feedback input of the regulator 7 is connected to the sensor 10 of the reactive current of the stator, the inputs of which are connected to the sensors of the currents 11 and the stator 12. The output of the rotor speed sensor 13 is connected to the input of the second reference element. The second input of block 8 is connected to the output of block 14 of forming a square of the linking module, the input of which is connected to the output of block 15 of forming stator flux linkage to fixed coordinate axes, the inputs of which are connected to sensors 11 and 12. To the third input (for harmonic functions) of block 6 is connected the output of the low frequency allocation unit 16, the inputs of which are connected to the unit 15 and the rotor angular position sensor 17. The feedback input of the regulator 5 of the phase currents of the rotor is connected to the sensor 18 of the rotor currents. To the second input of block 4, a block 19 of compensating links is connected.

Электропривод работает следующим образом .The drive works as follows.

На выходе формировател 15 получаем гармонические сигналы, амплитуда которых равна модулю вектора потокосцеплени , а частота - частоте вращени вектора s относительно неподвижной системы координат а, РAt the output of the imaging unit 15, we obtain harmonic signals, the amplitude of which is equal to the modulus of the flux linking vector, and the frequency to the frequency of rotation of the vector s with respect to the fixed coordinate system a, P

6s ( COS (jj+y 11)5 sin 0) z / ( - б + г f) dt, 556s (COS (jj + y 11) 5 sin 0) z / (- b + g f) dt, 55

фв - вектор потокосцеплени статора в ос х;PV - the stator flux vector in axes;

и - вектор напр жени сети;and is the network voltage vector;

г - активное сопротивление обмотки статора;g - active resistance of the stator winding;

i - вектор тока статора; ф -фаза потокосцеплени статора относительно неподвижной оси статора .i is the stator current vector; the phase coupling phase of the stator relative to the fixed axis of the stator.

Сигналы с блока 15 проекций fs поступают на второй вход блока 16, на первый вход которого поступают сигналы с датчика 17. На выходе блока 16 возникают гармонические сигналы с частото скольжени ротора относительно вектора потокосцеплени статора и амплитудой, равной его модулю.The signals from the projection block 15 fs are fed to the second input of the block 16, the first input of which receives signals from sensor 17. At the output of block 16, harmonic signals arise from the slip frequency of the rotor relative to the stator flux vector and its amplitude equal to its modulus.

Сигналы с выхода блока 15 поступают также на вход блока 14, с выхода которого получаем сигналThe signals from the output of block 15 are also fed to the input of block 14, from the output of which we receive the signal

vl(|sCOSir + (V5Sin;.rСигнал с выхода блока 14 поступает в качестве делител па вход блока 8, па первый вход которого в качестве делимого поступает сигнал с регул тора 9, пропорциональный заданию на момент электроприво На выходе блока 8 получаем сигнал Т2 ,vl (| sCOSir + (V5Sin; .r) The signal from the output of block 14 is supplied as a divider on the input of block 8, the first input of which as a dividend comes from the regulator 9, proportional to the reference to the moment electrically At the output of block 8, we get the signal T2,

V5V5

который поступает на вход блока 6, где перерабатываетс в сигнал задани дл фазных токов ротора электродвигател .which is fed to the input of block 6, where it is processed into a reference signal for the phase currents of the rotor of the electric motor.

Сигпал рассогласовани с выхода регул тора 7 реактивного тока также поступает на вход блока преобразовани координат и перерабатываетс в сигнал задани дл фазных токов ротора.The error mismatch from the output of the regulator 7 of the reactive current also enters the input of the coordinate conversion unit and is processed into a reference signal for the rotor phase currents.

Таким образом, на выходе блока 6 формируетс сигналThus, at the output of block 6, a signal is generated

--: - + у -ys (ip - грзад) 7 1 -: - + + -ys (ip - bit) 7 1

,/(), / ()

I, I,

где k( + k)l(t).where k (+ k) l (t).

Сигнал с выхода блока 6 вл етс заданием дл фазовых токов ротора. Нри этомThe output signal from block 6 is the reference for the rotor phase currents. In this

величина - вл етс заданием на активф5value - is a task for an active 5

ный ток ротора (опережающий на П/2 вектор ij)s), а величина 1113()7-заданием на реактивный ток ротора, совпадающий по направлению с вектором -фз.the rotor current (leading the i / 2 vector ij) s), and the value of 1113 () is the 7-assignment to the rotor reactive current coinciding in direction with the vector -fz.

5 Равенство тока ротора заданию осуществл етс за счет компенсации инерционности в цеп х ротора путем увеличени коэффициента усилени регул тора 5 и введением сигналов с блока 19. При выполнении этого5 The equality of the rotor current to the reference is accomplished by compensating for the inertia in the rotor circuits by increasing the gain of the regulator 5 and introducing signals from block 19. With this

0 равенства электромагнитный момент стремитс к величине, пропорциональной своей уставке, и не зависит от колебаний напр жени питающей сети.0 equality of the electromagnetic moment tends to a value proportional to its setpoint, and does not depend on fluctuations in the supply voltage.

Claims

1. USSR author's certificate No. 517126, cl. H 02 R 7/42, 1976.

CjTj-Xg)